基于單片機的搶答器的設(shè)計

袁宏　彭森

摘要：搶答器對于大家而言。都非常熟悉，在這個競爭強烈的時代，競爭才能使入進步，在各大競賽中，搶答器的作用就表現(xiàn)的非常明顯，搶答器由兩部分組成。分別是主體的電路和擴展的電路；用控制的電路來操控報警開關(guān)。通過電路產(chǎn)生的信號來實現(xiàn)顯示計時功能，在這些電路都設(shè)計好以后，搶答器的輪廓就大概完成了，單片機有體積小價格低，應(yīng)用方便，穩(wěn)定可靠，低功耗的優(yōu)點。單片機可以用軟件編程實現(xiàn)非常多的功能，能節(jié)省在硬件身上的操作，使得硬件電路設(shè)計變得相對簡單，這次設(shè)計的搶答器相對于以往的搶答器變得簡單許多。搶答器一般都是用于競賽的時候用到的，選手根據(jù)自己的知識量進行搶答，按下?lián)尨鹌髯钕鹊倪x手來回答問題。搶答器考驗選手的不同的反應(yīng)能力和知識儲備。選手們的搶答器都是一樣的，體現(xiàn)了公平公正的原則。

關(guān)鍵詞：搶答電路；定時電路；報警電路

1引言

對于搶答器來說我們大家都很熟悉，它一般都用于很多競賽場合，然后實現(xiàn)先搶先答，讓最先按下?lián)尨鹌鲹尩筋}的選手來優(yōu)先回答問題。搶答器考驗選手的不同的反應(yīng)能力和知識儲備。選手們的搶答器都是一樣的，體現(xiàn)了公平公正的原則。

2工作原理

本系統(tǒng)采用單片機作為整個控制核心。分各個部分，有顯示部分，保存部分，開關(guān)部分，和聲卡部分，其中使用數(shù)碼管來完成輸出功能；用按鍵來讓選手進行反應(yīng)能力的搶答，在數(shù)碼管上顯示哪個組最先答題的。根據(jù)各個小組按下?lián)尨鹌鞯臅r間不同。即使他們相差微妙的差距也要利用系統(tǒng)檢測出哪個小組是最先按下?lián)尨鹌鞯?，所以在設(shè)計電路的時候需要的精度就要非常的高，才能檢測出微妙的差距，本系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用89c52單片機作為核心。搶答器利用電路的按鍵產(chǎn)生不同的信號來輸出信號，從而在數(shù)碼管上顯示結(jié)果。工作時，利用產(chǎn)生不同的信號，利用軟件的算法得出最先答題的小組，實現(xiàn)單片機控制的智能搶答器功能。

3電路設(shè)計

外圍電路：

如圖1，利用不同的P口來輸出蜂鳴器，不同的P口代替不用的輸出，P1-P7是八路的搶答器輸入信號的，由最后得出的結(jié)果在數(shù)碼管上輸出最后答題的組號。

如圖所示，我們一般都是使用石英晶體的振蕩器，這款振蕩器是以前接觸過的，它的電路一般在3V左右起振信號，還有不同的振蕩器的頻率也各不相同，所以不同的振蕩器有不同的結(jié)果。電路中有兩個電容，一個是對振蕩器改變頻率，一個是協(xié)助振蕩器起振。

4復(fù)位電路設(shè)計

單片機的復(fù)位電路是非常重要的，一種是硬件復(fù)位電路，一種是利用軟件復(fù)位。

硬件復(fù)位就是利用產(chǎn)生高電平來實現(xiàn)復(fù)位操作，復(fù)位后，單片機的所有狀態(tài)都會恢復(fù)成原來的樣子，電路圖如圖3所示。

而軟件復(fù)位對于硬件來說又相對簡單，所謂的軟件復(fù)位就是讓程序在運行結(jié)束后再恢復(fù)成最初始的樣子，利用一個跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到最開始的位置，從而達到復(fù)位的操作。

下圖是開關(guān)電路，由開關(guān)電路組成一個搶答按鍵，硬件電路設(shè)計也非常簡單，程序設(shè)計中也簡單，只要在程序中消除按鍵的靈敏度出現(xiàn)差錯的問題就可以了，因為有時候一次晃動也有可能產(chǎn)生信號，所以要給信號一個延時，這樣才能得到更準確的信號，如果沒有延時的話，有時候就會出現(xiàn)靈敏度太高導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤，所以有了延時之后這問題就解決了。這里的延時我取的是15ms，看傳遞的信號是否改變，穩(wěn)定的話就是正確的信號。

5結(jié)論

該課題的主要任務(wù)是開發(fā)一個以AT89S52單片機為核心的搶答器，在這一次搶答器的設(shè)計過程中，收獲很多。本次設(shè)計中涉及到了很多曾經(jīng)學(xué)過的只是，可能有些已經(jīng)比較模糊，可是通過這次的設(shè)計，對于之前學(xué)過的知識變得更加深刻。

通過這次設(shè)計我得到了許多收獲，知道了理論和時間相結(jié)合的重要性；然后才能將所學(xué)和實踐相結(jié)合，實踐中學(xué)到而更多無法用只是得到的能力，通過增強自己的動手能力，提高綜合能力。這個實驗非常棒，其中我得到了很多的經(jīng)驗。過程中，我明白了書上的知識和實際動手中有些許不同，當然也有借鑒之處，也知道了理論和實際想結(jié)合是非常非常重要的，也從中獲得了很多書上學(xué)習(xí)不到的知識。endprint